Брайс Байер - Bryce Bayer

Брайс Э. Байер (/ ˈBaɪər /; произносится BYE-er, 15 августа 1929 г.^[1] - 13 ноября 2012 г.) был американским ученым, который изобрел Фильтр Байера,^[1] который используется в большинстве современных цифровых фотоаппаратов.^[1] Его называли «маэстро, без которого фотография, как мы знаем, не была бы такой же».^[1] Без фильтра, сказал Ларри Скарфф, бывший председатель Группы стандартов качества изображения камерофонов. Нью-Йорк Таймс после смерти Байера «мы по-прежнему будем получать только черно-белые изображения с наших цифровых камер».^[2]

ранняя жизнь и образование

Брайс Эдвард Байер родился в Портленд, штат Мэн 15 августа 1929 года Олтону и Маргерит Уиллард Байер. Мальчиком он возился с Брауни и другие камеры. Окончил в 1947 г. Средняя школа Диринга в Портленде, где он проводил много времени в школьной темной комнате. «Фактически, он обработал все фотографии для своего школьного ежегодника», - сказал его сын Дэвид. Нью-Йорк Таймс после смерти Байера.^[2]

После получения степени бакалавра инженерной физики от Университет штата Мэн в 1951 году компания Bayer переехала в Рочестер, Нью-Йорк, работать научным сотрудником в Eastman Kodak, где он останется до выхода на пенсию в 1986 году. В Kodak он встретил Джоан Фицджеральд, коллегу-исследователя; они поженились в 1954 году. Байер продолжил обучение в Университет Рочестера, получив степень магистра промышленной статистики в 1960 году.^[2]

Фильтр Байера

Паттерн Байера для демозаики.

В 1974 г., работая на Кодак Байер завершил разработку фильтра Байера, на который он подал заявку на патент в 1975 году и в 1976 году получил патент США номер 3,971,065. В фильтре используется так называемый «шаблон Байера», расположение красных, зеленых и синих пикселей в виде шахматной доски на квадратной сетке фотодатчиков, позволяющее цифровым камерам захватывать яркие цветные изображения. Половина пикселей собирает зеленый свет, а остальные равномерно делятся между красным и синим светом.^[3] В патентной заявке фильтр описан как «матрица восприятия для формирования цветного изображения», которая «включает в себя отдельные элементы, чувствительные к яркости и цветности, которые так перемешаны, что каждый тип элемента ... встречается в повторяющемся шаблоне с элементами яркости, преобладающими в матрице. "^[4] В начале восьмидесятых Брайс объяснил, что при необходимости фильтр предоставляет больше информации о яркости и меньше информации о цветности.

Матрица Байера

"Схема очень проста", - сказал Кен Парулски, бывший главный научный сотрудник подразделения цифровых камер Kodak. Нью-Йорк Таймс после смерти Байера. «Зеленых элементов в два раза больше, чем красных или синих, потому что это имитирует то, как человеческий глаз обеспечивает наиболее четкое общее цветное изображение». Парульски добавил, что, хотя с тех пор были разработаны десятки других моделей, в том числе некоторые из них самим Парулски, «модель Байера выдержала испытание временем». Ларри Скарфф, бывший председатель Группы стандартов качества изображений для телефонов с камерой, сказал Times, что «99,99% всех цифровых фотоаппаратов - мобильных телефонов, карманных фотоаппаратов, веб-камер и потребительских цифровых видеокамер - используют шаблон Байера для производить цветные картинки ".^[2] Один из комментаторов сказал, что фильтр Байера «отметил значительный сдвиг парадигмы в способах просмотра и захвата изображений». Доктор Терри Табер, вице-президент и главный технический директор Kodak, сказал, что «элегантная цветовая технология, изобретенная Брайсом Байером, лежит в основе почти каждого цифрового изображения, сделанного сегодня».^[1]

Согласно Rochester Democrat and Chronicle, работа Байера над фильтром «помогла год спустя создать первую рабочую цифровую камеру». Стив Сассон, соавтор первой цифровой камеры, сказал газете Rochester, «что вклад Байера был не только новаторским, но и пророческим». «В то время мы даже не думали о цифровых камерах», - сказал Сассон. «Брайс пытался придумать, как улавливать цвет с помощью двумерного массива датчиков дальтонизма, и это оказалось одной из основ цифровых изображений. Он решал фундаментальную проблему еще до того, как эта проблема возникла у нас. . " Сассон добавил, что «Брайс всегда был для меня героем». Парульски сказал Democrat and Chronicle, что ему «очень повезло работать с Брайсом, начиная с моего самого первого дня в Kodak…» Брайс был настолько скромным и непритязательным, что мне потребовались годы, чтобы осознать, каким гением он был на самом деле. " Парульски добавил, что «изобретение Байера - ключевая причина того, что у нас есть камеры, которые компактны, но обеспечивают четкое изображение».

Прочая профессиональная деятельность

Вклад Байера в фотографию также включал алгоритмы, которые играют решающую роль в хранении, улучшении и печати цифровых изображений.^[5] Будучи руководителем лаборатории информационных технологий в рамках физического отдела исследовательских лабораторий Kodak (KRL), Брайс в начале восьмидесятых продемонстрировал, что компьютеры могут значительно улучшить качество изображения. Например, он показал большой снимок сцены в доке, сделанный с очень маленького негатива камеры Disc. Изображение выглядело так, как будто оно было сделано с гораздо большего 35-мм негатива. Видны были косы на веревке, лежащей на причале.

Примерно пятнадцатью годами ранее, в середине шестидесятых, он разработал способ шифрования информации таким образом, чтобы код не мог быть взломан другими. И снова он развил это как руководитель Лаборатории информационных технологий KRL. В то время он также изучал работы Шеннона по теории информации и энтропии, кодированию Шеннона-Фано для использования более коротких кодов для более частых слов или сигналов и т. Д. Брайс возглавлял группу в областях компьютерного программирования, прикладной статистики, информатики, и прикладная математика. Группа разработала автоматизированный способ выборочного распространения информации среди пользователей на основе их профилей интересов и обратной связи на их уровне. Этот процесс похож на процессы, используемые сегодня Google и Amazon.

В середине 1960-х в коридоре работала группа такого же размера, что и группа Брайса. Они работали над психофизикой, связанной с оценкой пользователем качества цифрового изображения, цветового восприятия и т. Д. Фильтр Байера позволяет системе цифровой обработки изображений делать то, что делает глаз. Дополнительные зеленые датчики предоставляют больше информации о яркости, как и стержни в глазу, когда темно. Когда система цифровой визуализации и глаз сталкиваются с ситуациями с низким уровнем освещенности, обе системы могут предоставлять и использовать больше информации о яркости и меньше информации о цветности.

Почести и награды

Байер был награжден Королевское фотографическое общество Медаль «Прогресс» в 2009 году присуждается «в знак признания любого изобретения, исследования, публикации или другого вклада, который привел к важному прогрессу в научном или технологическом развитии фотографии или изображения в самом широком смысле». В 2012 году компания Bayer получила первую медаль за создание камеры и визуализацию от Общества инженеров кино и телевидения.^[2]

Личная жизнь и смерть

У Байера и его жены было двое сыновей, Дуглас и Дэйвид, и дочь Джанет. Байер умер 13 ноября 2012 г. Бат, Мэн, о "длительной болезни, связанной с деменцией", - сказал его сын Дуглас. Нью-Йорк Таймс.^[2]

Рекомендации